EV Connect Charging Station: Transformers & Power Supply Guide

Τα ηλεκτρικά οχήματα γίνονται μέρος της καθημερινής μεταφοράς και, φυσικά, η ζήτηση για υποδομές φόρτισης αυξάνεται μαζί τους. Αλλά έναΣταθμός φόρτισης EVδεν είναι απλώς ένας φορτιστής συνδεδεμένος σε έναν τοίχο.

Πίσω από ένα σύγχρονοev connect σταθμό φόρτισης, μπορεί να υπάρχουν μετασχηματιστές, συσκευές διανομής, πίνακες διανομής, εξοπλισμός προστασίας, μετρητές, συστήματα αποθήκευσης ενέργειας και έλεγχοι παρακολούθησης. Για μεγαλύτερες τοποθεσίες φόρτισης, ειδικά εκείνες που χρησιμοποιούν φορτιστές DC, το ηλεκτρικό σύστημα μπορεί να γίνει εκπληκτικά απαιτητικό.

Εκεί είναι που τομετασχηματιστήςμπαίνει μέσα.

Για τους προγραμματιστές φόρτισης EV, τους εργολάβους EPC, τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και τους ιδιοκτήτες εγκαταστάσεων, η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο εξοπλισμός φόρτισης συνδέεται με το ηλεκτρικό δίκτυο είναι σημαντική. Ένας καλά σχεδιασμένος-μετασχηματιστής και σύστημα διανομής μπορεί να κάνει μεγάλη διαφορά στην αξιοπιστία, την απόδοση και τη δυνατότητα επέκτασης του σταθμού φόρτισης αργότερα.

Εναev connect σταθμό φόρτισηςείναι ουσιαστικά μια εγκατάσταση σχεδιασμένη για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε ηλεκτρικά οχήματα μέσω αποκλειστικού εξοπλισμού φόρτισης. Ανάλογα με την εφαρμογή, μπορεί να έχει φορτιστές εναλλασσόμενου ρεύματος, γρήγορους φορτιστές συνεχούς ρεύματος ή συνδυασμό και των δύο.

Η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να ποικίλλει αρκετά. Μια μικρή τοποθεσία με λίγους φορτιστές AC μπορεί να έχει σχετικά μέτριο φορτίο. Ένας εμπορικός κόμβος φόρτισης, από την άλλη πλευρά, θα μπορούσε να έχει πολλούς φορτιστές DC υψηλής ισχύος που λειτουργούν ταυτόχρονα. Αυτή είναι μια πολύ διαφορετική ηλεκτρική πρόκληση.

Ένας τυπικός σταθμός φόρτισης EV μπορεί να περιλαμβάνει τον ακόλουθο εξοπλισμό:

Συστατικό	Κύρια Λειτουργία
Σύνδεση βοηθητικού προγράμματος	Παρέχει ηλεκτρική ενέργεια από το δίκτυο
Μετασχηματιστής	Αλλάζει την τάση στο επίπεδο που απαιτείται από το σύστημα φόρτισης
Διακόπτης	Ελέγχει και προστατεύει το ηλεκτρικό σύστημα διανομής
Πίνακας διανομής	Κατανέμει την ισχύ σε μεμονωμένους φορτιστές
Φορτιστής EV	Μετατρέπει και ελέγχει την ηλεκτρική ενέργεια για τη φόρτιση του οχήματος
Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας	Αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια και μπορεί να μειώσει τη ζήτηση αιχμής στο δίκτυο
Σύστημα μέτρησης	Μετρά την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας
Σύστημα παρακολούθησης	Παρακολουθεί τη λειτουργία του φορτιστή, τη χρήση ενέργειας και την κατάσταση του συστήματος

Δεν θα έχει κάθε σταθμός φόρτισης όλα αυτά τα εξαρτήματα. Η τελική ρύθμιση εξαρτάται από τις ονομασίες του φορτιστή, την τάση δικτύου, τις συνθήκες τοποθεσίας, τις τοπικές ηλεκτρικές απαιτήσεις και τα σχέδια για μελλοντική επέκταση.

Η τάση που παρέχεται από το βοηθητικό δίκτυο δεν είναι απαραίτητα η τάση που χρειάζεται ο εξοπλισμός φόρτισης. Σε πολλά εμπορικά και{1}}έργα φόρτισης υψηλής ισχύος, η ηλεκτρική ενέργεια έρχεται από το δίκτυο με μέση τάση. Στη συνέχεια, ένας μετασχηματιστής τον αλλάζει σε κατάλληλη χαμηλότερη τάση για το σύστημα διανομής του σταθμού.

Με απλά λόγια, ο μετασχηματιστής λειτουργεί ως η γέφυρα μεταξύ της παροχής κοινής ωφέλειας και του εξοπλισμού φόρτισης.

Επιλογή μετασχηματιστή για έναev connect σταθμό φόρτισηςδεν θα πρέπει να βασίζεται μόνο στις αξιολογήσεις της πινακίδας του φορτιστή. Υπάρχει λίγο περισσότερο σε αυτό. Οι μηχανικοί συνήθως εξετάζουν το συνολικό συνδεδεμένο φορτίο, πόσοι φορτιστές είναι πιθανό να λειτουργήσουν ταυτόχρονα, συντελεστής ισχύος, απόδοση, αρμονική φόρτιση, μελλοντική επέκταση, συνθήκες περιβάλλοντος και εάν απαιτείται κάποιο επίπεδο πλεονασμού.

Εάν το κάνετε αυτό σωστά στην αρχή, μπορεί να γλυτώσετε από πολλά προβλήματα αργότερα. Κανείς δεν θέλει να εγκαταστήσει έναν σταθμό φόρτισης και να ανακαλύψει λίγα χρόνια αργότερα ότι ο μετασχηματιστής έχει γίνει το σημείο συμφόρησης.

Το μέγεθος του μετασχηματιστή είναι ένα από τα πιο σημαντικά μέρη του σχεδιασμού ενός σταθμού φόρτισης EV υψηλής ισχύος.

Φανταστείτε μια τοποθεσία με δέκα γρήγορους φορτιστές DC, ο καθένας με ισχύ 150 kW. Εάν και οι δέκα φορτιστές λειτουργούσαν σε πλήρη ισχύ, το θεωρητικό φορτίο θα ήταν:

10 × 150 kW=1,500 kW

Μπορεί να είναι δελεαστικό να επιλέξετε απλώς έναν μετασχηματιστή 1.500 kVA και να το ονομάσετε ολοκληρωμένο. Στην πραγματικότητα, το μέγεθος του μετασχηματιστή χρειάζεται μια πιο προσεκτική ματιά.

Ο συντελεστής ισχύος, η απόδοση του φορτιστή, η ζήτηση ταυτόχρονης φόρτισης, οι συνθήκες λειτουργίας και η μελλοντική ανάπτυξη επηρεάζουν την τελική επιλογή. Ένας απλοποιημένος υπολογισμός μπορεί να γραφτεί ως:

Μετασχηματιστής kVA=Φορτίο kW ÷ Συντελεστής ισχύος

Για παράδειγμα, με φορτίο 1.500 kW και συντελεστή ισχύος 0,95:

1.500 ÷ 0,95 ≈ 1.579 kVA

Στη συνέχεια, ο μηχανικός θα εξετάσει τις διαθέσιμες τυπικές ονομασίες μετασχηματιστών και θα καθορίσει την καταλληλότερη χωρητικότητα για το έργο.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η επιλογή ενός κάπως μεγαλύτερου μετασχηματιστή έχει νόημα, επειδή παρέχει ελεύθερο χώρο λειτουργίας και επιτρέπει την προσθήκη επιπλέον φορτιστών αργότερα. Αλλά το μεγαλύτερο δεν είναι αυτόματα καλύτερο. Ένας άσκοπα μεγάλος μετασχηματιστής μπορεί να αυξήσει το κόστος του έργου και μπορεί να λειτουργεί λιγότερο αποτελεσματικά όταν το πραγματικό φορτίο είναι χαμηλό.

Έχει να κάνει πραγματικά με την εύρεση της σωστής ισορροπίας.

Οι σύγχρονοι φορτιστές EV βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στα ηλεκτρονικά ηλεκτρικά. Αυτά τα συστήματα είναι αποτελεσματικά και παρέχουν ακριβή έλεγχο της φόρτισης, αλλά μπορούν επίσης να εισάγουν αρμονικά ρεύματα στο ηλεκτρικό σύστημα.

Για μια μικρή εγκατάσταση, αυτό μπορεί να μην δημιουργήσει σημαντικό πρόβλημα. Σε μεγάλοev connect σταθμό φόρτισηςμε πολλούς φορτιστές- υψηλής ισχύος να λειτουργούν μαζί, ωστόσο, οι αρμονικές αξίζουν πολύ περισσότερη προσοχή.

Τα αρμονικά ρεύματα μπορούν να αυξήσουν τη θέρμανση και τις απώλειες του μετασχηματιστή και μπορεί να συμβάλουν σε παραμόρφωση τάσης. Μπορούν επίσης να επηρεάσουν τη φόρτιση του ουδέτερου αγωγού και τη συνολική απόδοση του συνδεδεμένου ηλεκτρικού εξοπλισμού.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο σχεδιασμός του μετασχηματιστή έχει σημασία. Ανάλογα με τον εξοπλισμό φόρτισης και τα αποτελέσματα μιας μελέτης ποιότητας ισχύος-, ένα έργο μπορεί να χρησιμοποιεί έναν μετασχηματιστή κατάλληλο για μη γραμμικά φορτία,Μετασχηματιστής βαθμολογίας K-, a αρμονικός-μετριαστικός μετασχηματιστής, ή άλλη κατάλληλη λύση.

Δεν υπάρχει κανένας μετασχηματιστής που να λειτουργεί για κάθε έργο φόρτισης EV. Τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του φορτιστή θα πρέπει να ληφθούν υπόψη πριν ληφθεί η τελική απόφαση.

Τόσο οι μετασχηματιστές ξηρού-τύπου όσο και οι μετασχηματιστές βυθισμένου σε λάδι- μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές φόρτισης EV. Ποιο είναι πιο λογικό εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το πού θα εγκατασταθεί ο μετασχηματιστής και τι απαιτεί το έργο.

Οι μετασχηματιστές ξηρού-τύπου είναι συχνά κατάλληλοι για εσωτερικές εγκαταστάσεις φόρτισης, εμπορικά κτίρια, κατασκευές στάθμευσης και άλλες τοποθεσίες όπου προτιμάται ένας μετασχηματιστής-χωρίς λάδι.

Δεν χρησιμοποιούν υγρή μόνωση, η οποία μπορεί να απλοποιήσει την εγκατάσταση σε ορισμένα εσωτερικά περιβάλλοντα. Οι μετασχηματιστές ξηρού-τύπου χυτευμένης ρητίνης εξετάζονται επίσης συνήθως όπου οι περιβαλλοντικές συνθήκες, οι απαιτήσεις πυρασφάλειας-και τα ζητήματα συντήρησης είναι σημαντικά.

Για έναν σταθμό φόρτισης που βρίσκεται μέσα ή κοντά σε ένα εμπορικό κτίριο, ένας μετασχηματιστής ξηρού-τύπου μπορεί να είναι μια πρακτική λύση.

Οι μετασχηματιστές{0}}βυθισμένοι σε λάδι χρησιμοποιούνται ευρέως για εξωτερικούς και μεγαλύτερους χώρουςεφαρμογές διανομής. Προσφέρουν ισχυρή θερμική απόδοση και είναι διαθέσιμα σε ένα ευρύ φάσμα χωρητικοτήτων.

Για υπαίθριο χώροev connect σταθμό φόρτισης, ένας μετασχηματιστής-βυθισμένος σε λάδι μπορεί να είναι μια λογική επιλογή, ιδιαίτερα όταν ο σταθμός συνδέεται απευθείας σε μια τροφοδοσία μέσης-τάσης.

Μετασχηματιστές-τοποθετημένοι σε τακάκιαείναι μια άλλη επιλογή που αξίζει να εξετάσετε για εξωτερικούς χώρους φόρτισης. Μπορούν να εγκατασταθούν κοντά στον εξοπλισμό φόρτισης διατηρώντας τον ηλεκτρικό εξοπλισμό κλειστό και προστατευμένο.

Η απόφαση μεταξύ κατασκευής ξηρού-τύπου και λαδιού-θα πρέπει τελικά να εξαρτάται από το επίπεδο τάσης, τη χωρητικότητα, το περιβάλλον εγκατάστασης, τις απαιτήσεις ασφαλείας, τους τοπικούς κανονισμούς και τις προδιαγραφές κοινής ωφελείας του ιστότοπου.

Η αποθήκευση ενέργειας της μπαταρίας γίνεται όλο και πιο ενδιαφέρουσα για έργα φόρτισης EV υψηλής ισχύος.

Γιατί; Επειδή πολλοί γρήγοροι φορτιστές που λειτουργούν ταυτόχρονα μπορούν να δημιουργήσουν πολύ μεγάλη ζήτηση αιχμής. Αντί να βασίζεται εξ ολοκλήρου στο δίκτυο για την παροχή αυτής της αιχμής, ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια και να την εκφορτώνει όταν η ζήτηση φόρτισης αυξάνεται.

Αυτό μπορεί να βοηθήσει στη διαχείριση της ζήτησης αιχμής και στην καλύτερη χρήση της διαθέσιμης σύνδεσης δικτύου.

Ένα βασικό σύστημα μπορεί να μοιάζει κάπως έτσι:

Βοηθητικό Δίκτυο → Μέτρια-Διακόπτης τάσης → Μετασχηματιστής → Διανομή AC → Φορτιστές EV

Όταν προστίθεται η αποθήκευση ενέργειας, η ρύθμιση θα μπορούσε να περιλαμβάνει:

Utility Grid → Transformer → Distribution System → EV Chargers

Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας → Μετατροπή DC/AC → Σύστημα διανομής

Η πραγματική διαμόρφωση θα εξαρτηθεί από το έργο. Ορισμένες τοποθεσίες μπορεί επίσης να συνδυάζουν ηλιακή παραγωγή, αποθήκευση μπαταρίας, έξυπνους μετρητές και ελέγχους διαχείρισης ενέργειας.

Για ένα μεγάλοev connect σταθμό φόρτισης, αυτού του είδους η ολοκληρωμένη προσέγγιση μπορεί να κάνει το ηλεκτρικό σύστημα πιο ευέλικτο και ενδεχομένως να μειώσει την πίεση στη σύνδεση του δικτύου.

Η υποδομή φόρτισης EV αλλάζει γρήγορα. Ένας σταθμός που ξεκινά με πέντε ή δέκα φορτιστές σήμερα θα μπορούσε να χρειαστεί πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα σε λίγα χρόνια από τώρα.

Αυτό αξίζει να το σκεφτείτε πριν ξεκινήσει η κατασκευή.

Ας υποθέσουμε ότι ένα έργο αρχικά χρειάζεται περίπου 1.000 kVA, αλλά ο προγραμματιστής αναμένει ότι η τοποθεσία θα απαιτήσει τελικά 1.600 ή 2.000 kVA. Ο σχεδιασμός της ηλεκτρικής υποδομής με γνώμονα τη μελλοντική επέκταση θα μπορούσε να κάνει την επόμενη φάση πολύ πιο εύκολη.

Φυσικά, αυτό δεν σημαίνει απλώς την εγκατάσταση του μεγαλύτερου διαθέσιμου μετασχηματιστή. Ένας μεγάλος μετασχηματιστής κοστίζει περισσότερο και μπορεί να μην λειτουργεί τόσο αποτελεσματικά όταν ο σταθμός είναι ελαφρώς φορτισμένος.

Αντίθετα, η ομάδα έργου θα πρέπει να εξετάσει την αναμενόμενη ζήτηση χρέωσης, τον διαθέσιμο χώρο, τη σύνδεση κοινής ωφέλειας, το χρονοδιάγραμμα επέκτασης και το συνολικό κόστος.

Σε ορισμένα έργα, μπορεί να έχει νόημα η εγκατάσταση πρόσθετης χωρητικότητας μετασχηματιστή από την αρχή. Σε άλλες, ο σχεδιασμός της τοποθεσίας έτσι ώστε να μπορεί να προστεθεί αργότερα ένας άλλος μετασχηματιστής μπορεί να είναι η καλύτερη προσέγγιση.

Ένας μικρός προγραμματισμός εκ των προτέρων μπορεί να αποτρέψει μια αρκετά ακριβή αναβάθμιση αργότερα.

Η φόρτιση EV υψηλής-δύναμης συνεπάγεται σημαντική ηλεκτρική ενέργεια, επομένως η ασφάλεια και η προστασία πρέπει να ληφθούν υπόψη από την αρχή αντί να προστεθούν ως εκ των υστέρων.

Το σύστημα φόρτισης μπορεί να απαιτεί διακόπτες κυκλώματος, εξοπλισμό γείωσης, προστασία από υπερτάσεις, προστασία από εναπομένουσα-ρεύμα, προστασία υπερέντασης, συσκευές παρακολούθησης και άλλο προστατευτικό εξοπλισμό ανάλογα με τη σχεδίαση.

Ο ίδιος ο μετασχηματιστής χρειάζεται επίσης κατάλληλη προστασία και συντονισμό με τα ανάντη και κατάντη ηλεκτρικά συστήματα.

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για μεγαλύτερες εγκαταστάσεις φόρτισης. Ο μετασχηματιστής, ο εξοπλισμός διανομής, ο εξοπλισμός φόρτισης και η βοηθητική προστασία θα πρέπει να λειτουργούν μαζί ως ένα σύστημα αντί να σχεδιάζονται ως εντελώς ξεχωριστά κομμάτια.

Οι ακριβείς απαιτήσεις προστασίας εξαρτώνται από το επίπεδο τάσης, τον τύπο του μετασχηματιστή, τη μέθοδο εγκατάστασης, τους τοπικούς κώδικες και τα ισχύοντα πρότυπα. Για το λόγο αυτό, ο τελικός σχεδιασμός θα πρέπει να αναθεωρηθεί από ειδικευμένους επαγγελματίες ηλεκτρολόγους.

Επιλογή μετασχηματιστή για έναev connect σταθμό φόρτισηςείναι κάτι περισσότερο από την εύρεση μιας μονάδας με τη σωστή βαθμολογία kVA.

Η κύρια και δευτερεύουσα τάση, η συχνότητα, η σύνθετη αντίσταση, το επίπεδο μόνωσης, η αύξηση της θερμοκρασίας, η μέθοδος ψύξης, η απόδοση, το περίβλημα, το επίπεδο θορύβου και η αρμονική φόρτιση μπορούν όλα να έχουν σημασία. Το περιβάλλον εγκατάστασης έχει επίσης σημασία.

Για παράδειγμα, μια συμπαγής εσωτερική εγκατάσταση φόρτισης μπορεί να έχει πολύ διαφορετικές απαιτήσεις από έναν μεγάλο εξωτερικό κόμβο φόρτισης που εξυπηρετεί δεκάδες οχήματα ταυτόχρονα.

Η προσαρμογή μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη. Ανάλογα με το έργο, ένας κατασκευαστής μετασχηματιστή μπορεί να είναι σε θέση να παρέχει διαφορετικές αναλογίες τάσης, διαμορφώσεις περιελίξεων, διατάξεις βρύσης, επιλογές περιβλήματος, συστήματα ψύξης και αξεσουάρ.

Συνήθως είναι καλύτερο να συζητήσετε αυτές τις απαιτήσεις με τον κατασκευαστή του μετασχηματιστή στην αρχή του έργου αντί να προσπαθήσετε να τοποθετήσετε έναν τυπικό μετασχηματιστή σε ένα σχέδιο που έχει ήδη οριστικοποιηθεί.

Η φόρτιση EV κινείται προς υψηλότερη ισχύ, ταχύτερη φόρτιση και πιο έξυπνη διαχείριση ενέργειας.

Οι μελλοντικοί σταθμοί φόρτισης είναι πιθανό να συνδυάζουν φορτιστές DC υψηλής ισχύος-με αποθήκευση ενέργειας μπαταρίας, ηλιακή παραγωγή, έξυπνους μετρητές, δυναμική διαχείριση φορτίου και διαδραστικούς ελέγχους-του δικτύου. Ο ίδιος ο σταθμός φόρτισης γίνεται λιγότερο σαν απλός εξοπλισμός και περισσότερο σαν ένα μικρό ενεργειακό σύστημα.

Καθώς η χωρητικότητα φόρτισης αυξάνεται, η υποστηρικτική ηλεκτρική υποδομή γίνεται όλο και πιο σημαντική. Οι μετασχηματιστές θα συνεχίσουν να διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο επειδή παρέχουν την απαραίτητη μετατροπή τάσης μεταξύ του δικτύου κοινής ωφέλειας και του εξοπλισμού φόρτισης.

Για τους οδηγούς, ο φορτιστής είναι το μέρος που βλέπουν. Πίσω από τις σκηνές, ωστόσο, ο μετασχηματιστής, ο εξοπλισμός διανομής, ο εξοπλισμός διανομής και το σύστημα προστασίας κάνουν μεγάλο μέρος της βαριάς ανύψωσης.

Ένα αξιόπιστοev connect σταθμό φόρτισηςχρειάζεται κάτι περισσότερο από ισχυρούς φορτιστές. Χρειάζεται ένα ηλεκτρικό σύστημα που μπορεί να παρέχει με ασφάλεια και συνέπεια την απαιτούμενη ισχύ.

Η επιλογή μετασχηματιστή είναι ένα σημαντικό μέρος αυτού του συστήματος. Η χωρητικότητα, ο συντελεστής ισχύος, τα αρμονικά φορτία, οι συνθήκες εγκατάστασης, η μελλοντική επέκταση και η αποθήκευση ενέργειας θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά το στάδιο του σχεδιασμού.

Οι μετασχηματιστές ξηρού{0}}τύπου μπορούν να είναι μια πρακτική επιλογή για πολλές εσωτερικές και εμπορικές εφαρμογές, ενώ οι μετασχηματιστές-βυθισμένοι σε λάδι και-που τοποθετούνται σε επίθεμα είναι συχνά κατάλληλοι για εξωτερικές εγκαταστάσεις και εγκαταστάσεις μεγαλύτερης- χωρητικότητας.

ΣτοYawei Transformer, καταλαβαίνουμε ότι κάθε έργο φόρτισης EV είναι λίγο διαφορετικό. Συνεργαζόμενοι με την ομάδα του έργου έγκαιρα, οι προδιαγραφές του μετασχηματιστή μπορούν να αντιστοιχιστούν πιο στενά με τον εξοπλισμό φόρτισης, τη σύνδεση βοηθητικού προγράμματος και το μακροπρόθεσμο σχέδιο ανάπτυξης-.

Εξάλλου, ένας σταθμός φόρτισης είναι τόσο αξιόπιστος όσο η ηλεκτρική υποδομή που τον υποστηρίζει.

Επικοινωνήστε τώρα

Ε: Πόσο σύντομα μπορείτε να παραδώσετε τον μετασχηματιστή;

Α: Εξαρτάται από την ποσότητα και τη χωρητικότητα του μετασχηματιστή, συνήθως εντός ενός μήνα από την ημερομηνία που επιβεβαιώθηκε από τον αγοραστή.

Ε: Πόσο καιρό μπορείτε να παρέχετε την εγγύηση ποιότητας;

Α: 24 μήνες από τη λειτουργία του μετασχηματιστή ημερομηνίας.

Ε: Ποια μέθοδο πληρωμής αποδέχεστε;

Α: Προτιμάται T/T (τραπεζική μεταφορά), L/C και τα δύο δεκτά.